Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella...

27
ARIANET s.r.l. via Gilino, 9 – 20128 Milano – ITALY tel. +39-02-27007255 – +39-02-25708084 – http://www.aria-net.it Cap. Soc. 90.000.00 i.v. – R.E.A. n° 1635752 – Codice Fiscale e Partita IVA 03079010967 Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni Autori G. Calori, G. Briganti, A. Cappelletti, P. Marri Riferimento ARIANET R2009.32 Ottobre 2009

Transcript of Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella...

Page 1: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

ARIANET s.r.l. via Gilino, 9 – 20128 Milano – ITALY tel. +39-02-27007255 – +39-02-25708084 – http://www.aria-net.it

Cap. Soc. � 90.000.00 i.v. – R.E.A. n° 1635752 – Codice Fiscale e Partita IVA 03079010967

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle

emissioni

Autori G. Calori, G. Briganti, A. Cappelletti, P. Marri Riferimento ARIANET R2009.32 Ottobre 2009

Page 2: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina I

Relazione ARIANET R2009.32 Autori: G. Calori, G. Briganti, A. Cappelletti, P. Marri Committente:

ENEA

Page 3: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina II

INDICE

1 Introduzione............................................................................................. 1

2 Metodologia ............................................................................................. 1

3 Analisi dei risultati .................................................................................. 2 3.1 Deposizioni di zolfo ............................................................................................................. 2 3.2 Deposizioni di azoto ossidato.............................................................................................. 4 3.3 Deposizioni di azoto ridotto ................................................................................................. 6 3.4 Ozono: SOMO35 ed AOT40 ............................................................................................... 8 3.5 Particolato ......................................................................................................................... 18 3.6 Biossido di azoto............................................................................................................... 21

4 Bibliografia............................................................................................. 23

Page 4: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 1

1 Introduzione Il modello di valutazione integrata di impatto RAINS/GAINS (http://gains.iiasa.ac.at) utilizza per la stima degli effetti sulle concentrazioni e deposizioni dei diversi scenari emissivi l’approccio delle “matrici di trasferimento atmosferiche” (ATM). Per ciascun precursore significativo e ciascun aggregato territoriale considerato le ATM mettono in relazione le variazioni delle emissioni totali con le variazioni delle concentrazioni/deposizioni su ogni punto della griglia del modello. I termini che compaiono nelle ATM vengono stimati fuori linea a partire da una serie di run del sistema modellistica atmosferico (AMS), effettuati su uno o più anni in corrispondenza di un quadro emissivo di riferimento. Le ATM rappresentano dunque un’approssimazione della risposta del sistema atmosferico in un intorno delle condizioni di riferimento, stimate sulla base delle risorse computazionali disponibili.

Nel caso GAINS-Italia gli aggregati territoriali primari considerati sono le Regioni, mentre la griglia di riferimento ha maglie di 20 km (67x75 celle, con centri delle celle SO e NE rispettivamente posti in [150000, 3900000] e [1470000, 5380000], coordinate UTM 32). Il modello di qualità dell’aria è il codice euleriano tridimensionale FARM, che simula trasporto e diffusione, trasformazioni chimiche in fase gassosa, dinamica degli aerosol e rimozione per via secca ed umida.

Le ATM attualmente implementate in RAINS-Italia sono basate su run dell’AMS effettuati per l’anno meteorologico 1999, nel contesto dell’Accordo di programma ENEA-Ministero dell’Ambiente su Cambiamenti Climatici ed Inquinamento Transfrontaliero (2001-2004; Monforti, 2004; Zanini et al., 2004, 2005). Nall’ambito della Convenzione in corso MATTM-ENEA (Sviluppo, verifica e nuove applicazioni del sistema modellistica “MINNI” a supporto delle politiche di qualità dell’aria nazionali e dei piani e programmi di risanamento della qualità dell’aria regionali) è previsto un aggiornamento delle ATM, che includa sia i più recenti sviluppi dell’inventario emissivo e del sistema modellistica atmosferico, sia l’estensione ad anni multipli.

Qui di seguito è documentata un’attività preliminare alla produzione delle nuove ATM, consistente nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori e concentrazioni/deposizioni quantificabili attraverso la configurazione attuale dell’inventario e dell’AMS, ed in particolare: l’individuazione delle dipendenze primarie tra specie emesse ed indicatori utilizzati in GAINS, l’entità delle dipendenze dalle rimanenti specie prese in considerazione, e la linearità o meno di tali dipendenze negli intervalli di variazioni considerati.

Gli esiti forniscono indicazioni utili alla costruzione delle ATM ed alla comprensione della loro validità, e verranno utilizzati nella pianificazione dei run di produzione necessari alla loro stima effettiva.

2 Metodologia I test sono stati condotti su due regioni (Lombardia e Lazio) rappresentative di realtà diverse dal punto di vista geografico, meteorologico ed emissivo. Per studiare la risposta delle concentrazioni/deposizioni alle variazioni delle emissioni, per ciascuna regione le emissioni di ciascuno dei composti primari di interesse (SOx, NOx, NH3, NMVOC e PM10) sono state abbattute in successione e di modo indipendente. L’effetto risultante sull’intero dominio è stato quindi simulato tramite un run annuale del modello di qualità dell’aria (versione 2.12, con meccanismo chimico gassoso SAPRC90 e modulo aero3 per gli aerosol; ARIANET, 2009). La meteorologia

Page 5: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 2

considerata è quella relativa all’anno 2005, così come gli inventari emissivi di riferimento nazionale (ISPRA, versione al Gennaio 2009) ed europeo (EMEP).

In Tabella 1 sono riportate le emissioni totali dei precursori di interesse per le regioni considerate

Tabella 1. Emissioni totali (ton anno-1) dei precursori di interesse per le regioni considerate nei test run.

SO2 NOx NH3 VOC PM10

Lombardia 28663 143998 101692 203120 23902 Lazio 11718 72736 17685 100120 9432

Per ciascuna combinazione tra regione ed inquinante emesso sono state inoltre esplorate due diverse percentuali di abbattimento: -25% e 50%, al fine di esplorare la risposta del sistema atmosferico in un insieme sufficientemente ampio di condizioni. A partire dai risultati di ogni simulazione (concentrazioni e deposizioni calcolate su base orari per l’intero anno) sono stati poi ricavate le mappe degli indicatori di interesse per GAINS:

• deposizioni totali annuali di zolfo, azoto ossidato ed azoto ridotto • concentrazioni medie annuali di particolato • indicatori per l’ozono (SOMO35 ed AOT40) • concentrazioni medie annuali di NO2

(quest’ultimo a fini “esplorativi”, non essendo attualmente incluso in GAINS). Le mappe ottenute per ciascuna simulazione sono state infine confrontate con quelle corrispondenti ottenute a partire dal run “di riferimento”, effettuato con emissioni 2005 inalterate.

3 Analisi dei risultati

Nel seguito sono sintetizzati e brevemente commentati i principali risultati dei test effettuati, riportati sotto forma di scatter plot e mappe.

I primi mostrano le variazioni assolute degli indicatori a fronte delle variazioni dei precursori considerate, mettendo in relazione diversi precursori o diverse percentuali di abbattimento.

Le seconde mostrano, nei casi più significativi, la distribuzione spaziale delle variazioni assolute degli indicatori o la linearità della dipendenza tra variazioni dell’indicatore e quelle del suo precursore.

3.1 Deposizioni di zolfo Dall’esame dei risultati dei test effettuati emerge chiaramente come l’influenza dominante sulle variazioni delle deposizioni di zolfo sia a carico delle variazioni delle emissioni di SOx; le variazioni di ossidi di azoto ed ammoniaca danno invece luogo a contributi trascurabili.

Negli intervalli considerati la risposta delle deposizioni totali annuali di zolfo alle variazioni delle emissioni di SO2 è alquanto lineare.

Page 6: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 3

Figura 1. Deposizioni annuali totali di zolfo (mgS m-2 anno-1). Confronto tra le risposte a

diminuzioni del 50% delle emissioni regionali dei diversi precursori per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): SO2 vs. NH3 (in alto) ed SO2 vs. NOx (in basso).

Page 7: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 4

Figura 2. Deposizioni annuali totali di zolfo (mgS m-2 anno-1). Linearità della risposta a riduzioni

delle emissioni regionali di SO2 per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in corrispondenza di una

riduzione del 50% (in ordinata).

3.2 Deposizioni di azoto ossidato Rispetto all'influenza dalle emissioni di ossidi di azoto, quella data dagli ossidi di zolfo risulta inferiore di più di un ordine di grandezza. L’ammoniaca risulta invece moderatamente anticorrelata, presumibilmente per via della minore formazione di nitrato d’ammonio e la conseguente maggiore disponibilità di acido nitrico, in grado di depositarsi efficacemente nei pressi delle zone di emissione. In termini assoluti, tale effetto è maggiore in Lombardia, a causa della forte densità emissiva.

Così come nel caso delle deposizioni di zolfo rispetto alle emissioni di SOx, anche nel caso delle deposizioni totali annuali di azoto ridotto la risposta alle variazioni delle emissioni di NOx negli intervalli considerati risulta marcatamente lineare.

Page 8: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 5

Figura 3. Deposizioni annuali totali di azoto ossidato (mgN m-2 anno-1). Confronto tra le risposte a diminuzioni del 50% delle emissioni regionali dei diversi precursori per Lombardia (sinistra) e

Lazio (destra): NOx vs. SO2 (in alto) ed NOx vs. NH3 (in basso).

Page 9: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 6

Figura 4. Deposizioni annuali totali di azoto ossidato (mgN m-2 anno-1). Linearità della risposta

a riduzioni delle emissioni regionali di NOx per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in

corrispondenza di una riduzione del 50% (in ordinata).

3.3 Deposizioni di azoto ridotto La dipendenza largamente più rilevante risulta quella dalle emissioni di ammoniaca. Rispetto alle variazioni causate dalle emissioni di ammoniaca, le variazioni delle deposizioni di azoto causate da ossidi di zolfo ed azoto sono almeno un ordine di grandezza inferiore. Risultano inoltre anticorrelate, plausibilmente per una maggiore disponibilità di ammoniaca in grado di depositarsi a seguito del calo rispettivamente di solfati ed acido nitrico. L’effetto risulta più pronunciato per gli ossidi di azoto. Le variazioni assolute risultano in generale più rilevanti nel caso lombardo, concordemente ai livelli di deposizione più elevati dovuti alle emissioni ampiamente maggiori.

Negli intervalli considerati anche la dipendenza delle variazioni delle deposizioni totali annuali di azoto ridotto dalle variazioni delle emissioni di ammoniaca è marcatamente lineare.

Page 10: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 7

Figura 5. Deposizioni annuali totali di azoto ridotto (mgN m-2 anno-1). Confronto tra le risposte a diminuzioni del 50% delle emissioni regionali dei diversi precursori per Lombardia (sinistra) e

Lazio (destra): NH3 vs. SO2 (in alto) ed NH3 vs. NOx (in basso).

Page 11: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 8

Figura 6. Deposizioni annuali totali di azoto ridotto (mgN m-2 anno-1). Linearità della risposta a

riduzioni delle emissioni regionali di NH3 per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in

corrispondenza di una riduzione del 50% (in ordinata).

3.4 Ozono: SOMO35 ed AOT40 Al variare delle emissioni dei precursori, il comportamento degli indicatori cumulati delle concentrazioni di ozono (SOMO35 ed AOT40) risulta sostanzialmente simile.

Le risposte alle diminuzioni delle emissioni di ossidi di azoto presentano comportamenti marcatamente differenziati tra le diverse porzioni del territorio (incremento in prossimità delle aree metropolitane, diminuzione sul resto), confermando la presenza di un regime VOC-limitato in prossimità delle aree a maggiore densità emissiva. Ciò risulta evidente in corrispondenza dell’area metropolitana romana ed ancor più in quella milanese, plausibilmente in virtù della maggiore estensione e delle emissioni complessive più consistenti. A distanze maggiori il regime risulta invece NOx-limitato e le diminuzioni delle emissioni di ossidi di azoto portano ad una diminuzione dell’ozono.

Negli intervalli considerati la risposta degli indicatori alle variazioni delle emissioni di NMVOC è marcatamente lineare, mentre devia invece maggiormente dalla linearità nel caso degli ossidi di azoto.

Page 12: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 9

Figura 7. SOMO35 (µg m-3 h). Confronto tra le risposte a diminuzioni del 50% delle emissioni

regionali di NOx e NMVOC per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra).

Page 13: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 10

-1000-800-600-500-400-300-200-100010020030040050060080010001200

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

-1000-800-600-500-400-300-200-100010020030040050060080010001200

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 8. SOMO35 (µg m-3 h). Variazioni a fronte di riduzioni del 25% (in alto) e 50% (in basso)

delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) della Lombardia.

Page 14: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 11

-1000-800-600-500-400-300-200-100010020030040050060080010001200

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

-1000-800-600-500-400-300-200-100010020030040050060080010001200

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 9. SOMO35 (µg m-3 h). Variazioni a fronte di riduzioni del 25% (in alto) e 50% (in basso)

delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) del Lazio.

Page 15: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 12

Figura 10. SOMO35 (µg m-3 h). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx (in alto) e NMVOC (in basso) per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in corrispondenza di una

riduzione del 50% (in ordinata).

Page 16: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 13

-210

-190

-170

-150

-130

-110

-90

-70

-50

-30

-10

-5

5

10

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 11. SOMO35 (µg m-3 h). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) della Lombardia: differenze tra le variazioni a fronte di

riduzioni del 50% e 2 x le variazioni a fronte di riduzioni del 25%.

-210

-190

-170

-150

-130

-110

-90

-70

-50

-30

-10

-5

5

10

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 12. SOMO35 (µg m-3 h). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) del Lazio: differenze tra le variazioni a fronte di riduzioni

del 50% e 2 x le variazioni a fronte di riduzioni del 25%.

Page 17: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 14

Figura 13. AOT40c (µg m-3 h). Confronto tra le risposte a diminuzioni del 50% delle emissioni

regionali di NOx e NMVOC per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra).

Page 18: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 15

-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500050010001500200030004000

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500050010001500200030004000

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 14. AOT40c (µg m-3 h). Variazioni a fronte di riduzioni del 25% (in alto) e 50% (in basso)

delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) della Lombardia.

Page 19: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 16

-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500050010001500200030004000

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500050010001500200030004000

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 15. AOT40c (µg m-3 h). Variazioni a fronte di riduzioni del 25% (in alto) e 50% (in basso)

delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) del Lazio.

Page 20: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 17

Figura 16. AOT40c (µg m-3 h). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx

(in alto) e NMVOC (in basso) per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in corrispondenza di una

riduzione del 50% (in ordinata).

Page 21: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 18

-1400

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 17. AOT40c (µg m-3 h). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx (a sinistra) e NMVOC (a destra) della Lombardia: differenze tra le variazioni a fronte di riduzioni

del 50% e 2 x le variazioni a fronte di riduzioni del 25%.

-1400

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

[ug/m3*h]

NOx NMVOC

Figura 18. AOT40c (µg m-3 h). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx

(a sinistra) e NMVOC (a destra) del Lazio: differenze tra le variazioni a fronte di riduzioni del 50% e 2 x le variazioni a fronte di riduzioni del 25%.

3.5 Particolato Le variazioni delle concentrazioni medie annuali di PM10 sono influenzate significativamente dalle variazioni delle emissioni di ossidi di zolfo e azoto, ammoniaca e particolato primario. Nel caso lombardo la dipendenza più rilevante risulta quella dalle variazioni delle emissioni di particolato primario, mentre le variazioni degli altri precursori giocano un ruolo pressoché equivalente (se si

Page 22: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 19

escludono alcuni punti, per i quali le variazioni delle emissioni di ossidi di zolfo risultano le seconde in ordine di importanza). Anche nel caso laziale la dipendenza più rilevante risulta quella dalle variazioni delle emissioni di particolato primario, mentre la dipendenza dalle variazioni delle emissioni di ossidi di zolfo risulta la meno importante, rispetto a quella degli altri precursori (ossidi di azoto ed ammoniaca).

Le risposte alle variazioni delle emissioni di ossidi di zolfo e particolato primario risultano lineari, mentre quelle alle variazioni delle emissioni di ossidi di azoto ed in particolar modo ammoniaca presentano deviazioni dalla linearità.

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

PM10

SO2

Figura 19. Medie annuali di PM10 (µg m-3). Confronto tra le risposte a diminuzioni del 50% delle emissioni regionali dei diversi precursori per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): SO2 e PM10

(in alto) ed NOx e NH3 (in basso).

Page 23: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 20

Figura 20. Medie annuali di PM10 (µg m-3). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni

regionali di SO2 (in alto) e PM10 (in basso) per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in

corrispondenza di una riduzione del 50% (in ordinata).

Page 24: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 21

Figura 21. Medie annuali di PM10 (µg m-3). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni

regionali di NOx (in alto) e NH3 (in basso) per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in

corrispondenza di una riduzione del 50% (in ordinata).

3.6 Biossido di azoto La risposta delle medie annuali delle concentrazioni di NO2 al variare delle emissioni di ossidi di azoto negli intervalli considerati appare con buona approssimazione lineare.

Page 25: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 22

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

-1

-0.5

[ug/m3]

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

-1

-0.5

[ug/m3]

Figura 22. Concentrazioni medie annuali di NO2 (µg m-3). Variazioni a fronte di riduzioni del 25%

(in alto) e 50% (in basso) delle emissioni regionali di NOx e NMVOC di Lombardia e Lazio.

Page 26: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 23

Figura 23. Concentrazioni medie annuali di NO2 (µg m-3). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx per Lombardia (sinistra) e Lazio (destra): 2 x variazioni in

corrispondenza di una riduzione del 25% (in ascissa) vs. variazioni in corrispondenza di una riduzione del 50% (in ordinata).

-1.4

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

[ug/m3]

Figura 24. Concentrazioni medie annuali di NO2 (µg m-3). Linearità della risposta a riduzioni delle emissioni regionali di NOx di Lombardia e Lazio: differenze tra le variazioni a fronte di

riduzioni del 50% e 2 x le variazioni a fronte di riduzioni del 25%.

4 Bibliografia

ARIANET (2009) FARM (Flexible Air quality Regional Model) – Model formulation and user manual – Version 2.12. ARIANET R2009.23.

Monforti F, Ornelli P, Pignatelli T, Vialetto G, Zanini G, Brusasca G, Calori G, Finardi S, Radice P, Silibello C. (2004) The MINNI Project - Development of an integrated national model as supporting tool to the international negotiation on atmospheric pollution. Pres. at UN-ECE

Page 27: Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle ... · 3.5 Particolato ... nella realizzazione una serie di test run volti a mettere in evidenza le relazioni tra precursori

Matrici di trasferimento per GAINS-Italia: analisi delle risposte alle variazioni delle emissioni

ARIANET R2009.32 Pagina 24

Twenty-ninth meeting of the Task Force on Integrated Assessment Modelling, 10-12/5/2004, Amiens (F).

Zanini G., Monforti F., Ornelli P., Pignatelli T., Vialetto G., Brusasca G., Calori G., Finardi S., Radice P., Silibello C. (2004) The MINNI project. Proc. of 9th Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes, 1-4/6/2004, Garmisch-Partenkirchen (D).

Zanini G., Pignatelli T., Monforti F., Vialetto G., Vitali L., Brusasca G., Calori G., Finardi S., Radice P., Silibello C. (2005) The MINNI Project: An Integrated Assessment Modeling System For Policy Making. Proc. of MODSIM05 - International congress on modelling and simulation, Melbourne, 12-15/12/2005.